WO2025190883A1 - Chrom(vi)-reduzierter zementklinker - Google Patents

Chrom(vi)-reduzierter zementklinker

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WO2025190883A1
WO2025190883A1 PCT/EP2025/056497 EP2025056497W WO2025190883A1 WO 2025190883 A1 WO2025190883 A1 WO 2025190883A1 EP 2025056497 W EP2025056497 W EP 2025056497W WO 2025190883 A1 WO2025190883 A1 WO 2025190883A1
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composition
cement clinker
cement
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Hans-Peter Grimm
Thomas Keller
Wolfgang NAR
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Solnhofer Portland Zementwerke & Co Kg GmbH
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Solnhofer Portland Zementwerke & Co Kg GmbH
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    • C04B7/36—Manufacture of hydraulic cements in general
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    • C04B7/42—Active ingredients added before, or during, the burning process
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    • C04B2111/60—Flooring materials

Definitions

  • the present invention is directed to a cement clinker comprising at least one phosphorus oxide, a process for producing the cement clinker and its use, in particular in hydraulic binders, the use of an animal and/or vegetable and/or mineral phosphorus source for producing the cement clinker, a cement composition comprising the cement clinker, and a concrete preparation comprising the cement composition.
  • cement is a widely used building material. Together with aggregates such as sand and gravel, cement is used to produce mortar and concrete. Cement is one of the world's most important hydraulic binders and, with global production of approximately 4–4.5 billion tons, one of the most important building materials.
  • the burnt component of cement is called cement clinker. The addition of water hydrates this clinker, which is responsible for the hardening of the cement.
  • cement clinker production uses natural raw materials such as limestone and clay, which naturally contain chromium compounds.
  • the oxidizing conditions during the firing process result in the formation of toxic and carcinogenic chromium(VI) compounds, which are present in the final cement product as water-soluble compounds.
  • the harmful chromium(VI) compounds are dissolved from the cement clinker in the mixing water and can, for example, cause allergies and even skin ulcers upon skin contact.
  • the concentration of chromium(VI) compounds in ready-to-sale cement is therefore limited to ⁇ 2 ppm (Directive 2003/53/EC, Regulation (EC) No. 1907/2006).
  • Chromate reducers are iron(II) sulfate, tin(II) sulfate, and antimony trioxide. By adding these reducing agents, the harmful chromium(VI) ions are reduced to harmless chromium(III) ions when mixing mortar or concrete.
  • chromate reducers are not only expensive, but also consumes raw materials and energy, making it unsustainable.
  • the redox reaction with chromium(VI) compounds consumes the chromate reducers, and in this form, they can escape from the components into wastewater.
  • the reactivity of the chromate reducer in the cement decreases, risking incomplete reduction to chromium(III) compounds.
  • manufacturers sometimes overdose with chromate reducers.
  • iron(II) sulfate is the most cost-effective agent. However, iron(II) sulfate is very easily oxidized, so it must be used in large quantities. Furthermore, iron(II) sulfate has harmful properties. Upon contact, it has acute irritating and even corrosive effects on skin and mucous membranes. Oral ingestion can cause damage to the gastrointestinal tract, liver, and cardiovascular system. Tin(II) sulfate is also not an ideal chromate reducer. Tin is used, among other things, in the construction of hybrid cars and semiconductors and is therefore actually too valuable for the described application. Antimony trioxide, which is a long-term stable reducing agent for chromates, is classified as possibly carcinogenic (H351).
  • a chromate reducer for use in hydraulically setting compositions which comprises a combination of antimonyl tartrate, humic acid and at least one of the following components: tin(II) sulfate or iron(II) sulfate or potassium antimonyl tartrate.
  • antimonyl tartrate is extremely harmful to health.
  • WO 2005/056491 A1 discloses a low-chromate hydraulic binder with high storage and aging stability.
  • the chromate reducer used is based on a mixture of two iron(II) sulfate components and an acidity regulator.
  • the sulfate components used, filter salt (iron(II) sulfate monohydrate) from titanium dioxide production and green salt (iron(II) sulfate heptahydrate) are harmful to health.
  • a further disadvantage of the process disclosed in WO 2005/056491 A1 is that crystal water is released at high temperatures, causing lumps to form in the cement.
  • WO 2007/031537 A1 discloses a chromate reducer based on iron(II) sulfate, characterized in that the ratio of monohydrate to tetrahydrate to heptahydrate can be controlled by the addition of water.
  • chromate reducers known from the state of the art are disadvantageous due to their limited duration of action and their toxicity.
  • the object of the present invention is therefore to overcome the disadvantages of the prior art.
  • the invention therefore relates to a cement clinker which contains 0.2-5.0 wt.%, preferably 0.3-1.8 wt.%, more preferably 0.4-1.3 wt.%, more preferably 0.4-0.8 wt.%, of at least one phosphorus oxide based on the
  • “Substantially free of chromium(VI) compounds” in the sense of the present invention are cement clinkers having a chromium(VI) compound content of ⁇ 180, preferably ⁇ 100 ppm, more preferably ⁇ 50 ppm, even more preferably ⁇ 20 ppm, even more preferably ⁇ 10 ppm, most preferably 0.0001-2 ppm, based on the total dry weight.
  • the cement clinker preferably comprises chromium-phosphorus oxide compounds.
  • the chromium-phosphorus oxide compounds are preferably selected from Cr(PO3)3, Cr(PO3O)3, Cr(PO4)6, and/or mixtures thereof.
  • the molar ratio of phosphorus to chromium in the cement clinker is preferably in a range of 1:1 - 100:1, more preferably in a range of 1:1-35:1, more preferably 5:1 - 35:1, even more preferably 5:1 - 20:1.
  • the present invention relates to a process for producing a cement clinker, comprising the steps
  • step (D) if necessary, grinding the cement clinker obtained after step (C).
  • the raw meal composition in step (A) preferably comprises
  • Limestone preferably in a proportion of 40-80 wt.%, more preferably 50-70 wt.%, based on the total dry weight, and/or
  • Clay marl preferably in a proportion of 20-60 wt.%, more preferably 30-50 wt.%, based on the total dry weight, and/or
  • Corrective components such as iron oxide, bauxite or sand.
  • Naturally occurring rock and clay (marl) deposits are preferred as starting materials for the raw meal composition.
  • Marl can contain both lime and silicate components, such as clay.
  • Clay marl preferably contains up to 25% lime and up to 75% clay based on the total dry weight of the marl.
  • Other types of marl can also be used in the raw meal composition, such as marly lime (up to 85% lime, up to 15% clay), marly lime (up to 75% Lime, up to 25% clay), limestone marl (up to 65% lime, up to 35% clay), marl (up to 35% lime, up to 65% clay), marly clay (up to 15% lime, up to 85% clay), and/or marly clay (up to 5% lime, up to 95% clay).
  • the percentages given here refer to the total dry weight.
  • the raw meal composition preferably includes chromium or chromium compounds.
  • the chromium or chromium compounds occur naturally in limestone and/or marl, or the chromium is introduced into the cycle via the fuel.
  • the natural raw materials such as limestone or clay marl are preferably dried during a milling process, preferably in a vertical mill.
  • the milling process preferably lasts 5-60 minutes, more preferably 10-30 minutes, and preferably takes place at 90-130°C, more preferably 100-110°C.
  • the raw materials are preferably ground and mixed to form the raw meal composition.
  • the particle diameter of the ground raw materials is preferably ⁇ 5.0 wt.%, more preferably ⁇ 3.0 wt.%, even more preferably 0.01-3.0 wt.% residue in a 200 ⁇ m mesh sieve.
  • correction components such as sand, iron oxide, bauxite, and/or other additives, are added to the raw meal composition.
  • These correction components preferably serve to keep the ratio of silicon dioxide (SiO2) to alumina (Al2O3) and, if applicable, Fe2O3 within narrow limits and facilitate calcination during the subsequent firing process.
  • the phosphorus source from step (A) is of animal and/or plant and/or mineral origin.
  • the phosphorus source comprises phosphorus compounds, such as phosphate, e.g. (NH4)2HPO4, phosphorus oxides, e.g. P2O5, and/or mixtures thereof.
  • the at least one phosphorus source can be mixed with the components of the raw meal composition. be added to the raw meal composition, or introduced via the process parameters.
  • the molar ratio of phosphorus to chromium after step (B) is preferably in a range of 1:1 - 100:1, more preferably in a range of 5:1 - 20:1.
  • step (B) the raw meal composition and the at least one phosphorus source are fired together, in particular in a temperature range of 800°C - 3000°C, preferably 1200-1600°C. In this temperature range, the starting materials at least partially fuse together (sintering) and form the above-mentioned clinker phases.
  • step (B) is carried out for 0.5-2 h, more preferably 0.5-1.5 h, preferably in a rotary kiln or shaft kiln, preferably in a continuous process.
  • the phosphorus source is introduced via the burner.
  • phosphorus compounds can be introduced via fuel residues, such as sewage sludge, animal meal, algal sediments, etc.
  • the phosphorus compounds can be fed countercurrently to the feed of the raw meal composition.
  • step (C) the cement clinker from step (B) is cooled, preferably to a temperature of 50-200 °C, more preferably to a temperature of 70-90 °C. If necessary, the cement clinker obtained after step (C) is ground.
  • the particle size of the ground cement clinker is preferably 2000-8000 cm 2 /g, more preferably 2500-6000 cm 2 /g, Blaine fineness.
  • a further aspect of the present invention is a cement clinker obtainable by the process described above.
  • a further aspect of the present invention is the use of the cement clinker in hydraulic binders, in particular cement, hydraulic base course binders, plaster and masonry binders, and/or tile adhesives. These hydraulic binders are used in particular in mortar, concrete, or plaster.
  • one aspect of the present invention is the use of an animal and/or vegetable and/or mineral phosphorus source for producing a cement clinker, wherein the phosphorus source preferably comprises phosphate, e.g. (NH 4 ) 2 HPO4, phosphorus oxides, e.g. P2O5, and/or mixtures thereof.
  • the phosphorus source preferably comprises phosphate, e.g. (NH 4 ) 2 HPO4, phosphorus oxides, e.g. P2O5, and/or mixtures thereof.
  • a further aspect of the present invention is the use of an animal and/or vegetable and/or mineral phosphorus source as a reducing agent in the production of the cement clinker described above, wherein the phosphorus source preferably comprises phosphate, e.g. (NH ⁇ HPCM), phosphorus oxides, e.g. P2O5, and/or mixtures thereof.
  • the phosphorus source preferably comprises phosphate, e.g. (NH ⁇ HPCM), phosphorus oxides, e.g. P2O5, and/or mixtures thereof.
  • the present invention relates to a cement composition
  • a cement composition comprising
  • cement clinker according to the invention preferably in a proportion of 5-98 wt.%, more preferably 20-95 wt.% based on the total dry composition
  • pozzolan preferably in a proportion of 1-35 wt.%, more preferably 5-35 wt.% based on the total dry composition
  • Gypsum preferably in a proportion of 1-10 wt.%, more preferably 3-8 wt.% based on the total dry composition, and/or
  • recycled materials are crushed concrete sand, clay bricks and other materials approved according to the applicable standard.
  • the cement composition is preferably Portland cement, Portland composite cement, blast furnace cement, pozzolanic cement or a cement according to DIN EN 197.
  • the present invention relates to a concrete preparation comprising
  • cement composition according to the invention preferably in an amount of 100-600 kg/m 3 , based on one m 3 of the concrete composition, (II) if necessary sand, preferably in a quantity of 0-2000 kg/m 3 concrete composition,
  • (V) optionally admixtures, preferably in an amount of 0-15 kg/m 3 of concrete composition, wherein the admixtures are preferably selected from concrete plasticizers, flow agents, air entraining agents, sealants, retarders, accelerators, and/or stabilizers,
  • additives preferably in an amount of 0-400 kg/m 3 of concrete composition, wherein the additives are preferably selected from fly ash and/or limestone flour,
  • microsilica if necessary microsilica, preferably in an amount of 0-100 kg/m 3 , concrete composition,
  • plastic fibres optionally plastic fibres, preferably in an amount of 0-20 kg/m 3 of concrete composition, wherein the plastic fibres are preferably selected from polypropylene,
  • the concrete preparation comprises recycled materials, such as recycled material, concrete residues, recycled water, etc.
  • the present invention includes the following points:
  • Cement clinker comprising 0.2-5.0 wt.%, preferably 0.3-1.8 wt.%, more preferably 0.4-1.3 wt.%, more preferably 0.4-0.8 wt.% of at least one phosphorus oxide based on the total dry weight, in particular selected from P2O5. 2.
  • Cement clinker according to point 1 which is essentially free from chromium(VI) compounds, preferably essentially free from chromium(VI) oxide and/or chromate, such as chromium trioxide (CrOs), calcium chromate (CaCrCk), calcium dichromate (CaCr2O?), iron(III) chromate (Fe2(CrO4)3), magnesium chromate (MgCrCM), aluminum chromate (Al2(CrO4)3), sodium chromate (Na2CrO4), potassium chromate (foCrCM), potassium dichromate (K2Cr2O?), or barium chromate (BaCrCM).
  • CrOs chromium trioxide
  • CaCrCk calcium chromate
  • CaCr2O? calcium dichromate
  • Fe2(CrO4)3 iron(III) chromate
  • MgCrCM magnesium chromate
  • Al2(CrO4)3 aluminum
  • At least one chromium(III) compound preferably 1-1000 mg/kg, more preferably 10-400 mg/kg, more preferably 30-300 mg/kg, even more preferably 10-100 mg/kg based on the total dry weight, in particular selected from Cr20s.
  • Cement clinker according to one of the preceding points wherein the molar ratio of phosphorus to chromium is in a range of 1:1 - 100:1, preferably in a range of 5:1 - 20:1.
  • Cement clinker according to one of the preceding points comprising at least one Ca-Cr(III)-PO4 phase, wherein the Ca-Cr(III)-PO4 phase is preferably selected from CaOcr(PO4)7, and/or at least one K-Cr(III)-PO4 phase, wherein the K-Cr(III)-PO4 phase is preferably selected from KCr2(PO4)3, and/or at least one Na-Cr(III)-PO4 phase, wherein the Na-Cr(III)-PO4 phase is preferably selected from NaCr2(PO4)3.
  • Cement clinker according to one of the preceding points further comprising chromium-phosphorus oxide compounds, preferably selected from Cr(PO3)3, Cr5(PO3O)3, Cr(PO4)6 and/or mixtures thereof.
  • Cement clinker according to one of the preceding points comprising
  • step (D) optionally grinding the cement clinker obtained after step (C).
  • Limestone preferably in a proportion of 40-80 wt.%, more preferably 50-70 wt.% based on the total dry weight, and/or
  • Clay marl preferably in a proportion of 20-60 wt.%, more preferably 30-50 wt.% based on the total dry weight, and/or
  • the phosphorus source comprises phosphorus compounds such as phosphate, phosphorus oxides, e.g. P2O5, and/or mixtures thereof.
  • step (B) is carried out for 0.5-2 h, preferably 0.5-1.5 h.
  • step (B) is carried out in a rotary kiln or shaft kiln.
  • step (B) the phosphorus compounds are fed countercurrently to the feed of the raw meal composition.
  • Cement clinker obtainable by a process according to any one of points 9-
  • cement clinker according to any one of points 1-8 and 18 in hydraulic binders, in particular cement, hydraulic base course binders, plaster and masonry binders, and/or tile adhesives.
  • phosphorus source for producing cement clinker according to any one of points 1-8 and 18, wherein the phosphorus source preferably comprises phosphate, phosphorus oxides, e.g., P2O5, and/or mixtures thereof.
  • cement composition comprising (1 ) Cement clinker according to any one of items 1 -8 and 18, preferably in a proportion of 5-98 wt.%, more preferably 20-95 wt.% based on the total dry composition,
  • fly ash preferably in a proportion of 1-35 wt.%, more preferably 5-20 wt.% based on the total dry composition
  • Gypsum preferably in a proportion of 1-10 wt.%, more preferably 3-8 wt.% based on the total dry composition, and/or
  • recycled materials are crushed concrete sand, clay bricks and other materials approved according to the applicable standard.
  • cement composition according to point 22 where the cement composition is Portland cement, Portland composite cement, blast furnace cement, pozzolanic cement or a cement according to DIN EN 197.
  • (V) optionally admixtures, preferably in an amount of 0-15 kg/m 3 of concrete composition, wherein the admixtures are preferably selected from concrete plasticizers, flow agents, air entraining agents, sealants, retarders, accelerators, and/or stabilizers,
  • additives preferably in an amount of 0-400 kg/m 3 of concrete composition, wherein the additives are preferably selected from fly ash and/or limestone flour,
  • microsilica if necessary microsilica, preferably in an amount of 0-100 kg/m 3 , concrete composition,
  • plastic fibres optionally plastic fibres, preferably in an amount of 0-20 kg/m 3 of concrete composition, wherein the plastic fibres are preferably selected from polypropylene,

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Abstract

Die vorliegende Erfindung ist gerichtet auf einen Zementklinker, der mindestens ein Phosphoroxid umfasst, ein Verfahren zur Herstellung des Zementklinkers und dessen Verwendung, insbesondere in hydraulischen Bindemitteln, die Verwendung einer tierischen und/oder pflanzlichen und/oder mineralischen Phosphorquelle zur Herstellung des Zementklinkers, eine Zementzusammensetzung, umfassend den Zementklinker, sowie eine Betonzubereitung, umfassend die Zementzusammensetzung.

Description

Chrom(VI)-reduzierter Zementklinker
Die vorliegende Erfindung ist gerichtet auf einen Zementklinker, der mindestens ein Phosphoroxid umfasst, ein Verfahren zur Herstellung des Zementklinkers und dessen Verwendung, insbesondere in hydraulischen Bindemitteln, die Verwendung einer tierischen und/oder pflanzlichen und/oder mineralischen Phosphorquelle zur Herstellung des Zementklinkers, eine Zementzusammensetzung, umfassend den Zementklinker, sowie eine Betonzubereitung, umfassend die Zementzusammensetzung.
Zement ist ein weit verbreiteter Baustoff. Zusammen mit Zuschlagstoffen wie Sand und Kies wird Zement für die Herstellung von Mörtel und Beton verwendet. Zement ist weltweit eines der wichtigsten hydraulischen Bindemittel und mit einer Weltproduktion von etwa 4 - 4,5 Milliarden Tonnen einer der wichtigsten Baustoffe. Der gebrannte Bestandteil des Zements wird als Zementklinker bezeichnet. Durch Zugabe von Wasser hydratisiert dieser und ist für die Aushärtung des Zements verantwortlich.
Zur Zementklinkerherstellung werden neben Brennstoffen natürliche Rohstoffe wie Kalkstein und Ton verwendet, in denen von Natur aus Chromverbindungen vorliegen. Durch die oxidierenden Bedingungen beim Brennprozess bilden sich hieraus toxische sowie krebserregende Chrom(VI)-Verbindungen, die im Zement-Endprodukt als wasserlösliche Verbindungen vorhanden sind. Beim Anmachen von Zement mit Wasser werden die gesundheitsschädlichen Chrom(VI)-Verbindungen im Anmachwasser aus dem enthaltenen Zementklinker gelöst und können z.B. bei Hautkontakt zu Allergien bis hin zu Hautgeschwüren führen. In der EU ist die Konzentration von Chrom(VI)-Verbindungen daher im verkaufsfertigen Zement auf <2 ppm begrenzt (Richtlinie 2003/53/EG, Verordnung (EG) Nr. 1907/2006).
Erreicht wird dies durch die Zugabe von Chromatreduzierern, die bei der Zementmahlung oder der Zementverladung zugesetzt werden. Aktuell eingesetzte Chromatreduzierer sind Eisen(ll)-sulfat, Zinn(ll)-sulfat und Antimontrioxid. Durch Zugabe dieser Reduktionsmittel werden die gesundheitsschädlichen Chrom(VI)-lonen beim Anmachen des Mörtels oder Betons zu unschädlichen Chrom(lll)-Ionen reduziert.
Die Zugabe von Chromatreduzierern ist nicht nur teuer, sondern verbraucht auch Rohstoffe und Energie und ist deshalb nicht nachhaltig. Durch die Redoxreaktion mit Chrom(VI)-Verbindungen werden die Chromatreduzierer verbraucht und können in dieser Form aus den Bauteilen ins Abwasser gelangen. Mit zunehmender Lagerungsdauer bzw. Alterung nimmt die Reaktionsfähigkeit des Chromatreduzierers im Zement ab, wodurch eine unvollständige Reduktion zu Chrom(lll)-Verbindungen riskiert wird. Um die Haltbarkeitsanforderungen von zwei Monaten bei losem Zement (Silozement) bzw. sechs Monaten bei Sackzement zu gewährleisten, findet seitens der Hersteller teilweise eine Überdosierung an Chromatreduzierern statt.
Eisen(ll)-sulfat ist im Vergleich zu Zinn(l l)-sulfat und Antimontrioxid das kostengünstigste Mittel. Jedoch weist Eisen(ll)-sulfat eine sehr leichte Oxidierbarkeit auf, sodass es in großen Mengen eingesetzt werden muss. Ferner weist Eisen(ll)- sulfat gesundheitsschädigende Eigenschaften auf. Bei Kontakt wirkt es akut reizend bis ätzend auf Haut und Schleimhäute. Eine orale Aufnahme kann zu einer Schädigung des Magen-Darm-Trakts, der Leber und des Herz-Kreislaufsystems führen. Auch Zinn(ll)-sulfat stellt keinen idealen Chromatreduzierer dar. Zinn wird u.a. für den Bau von Hybridautos oder Halbleitern verwendet und ist daher eigentlich zu wertvoll für die beschriebene Anwendung. Antimontrioxid, welches ein langzeitstabiles Reduktionsmittel von Chromaten darstellt, wird allerdings als möglicherweise krebserregend (H351 ) eingestuft.
Folglich wurde nach alternativen Chromatreduzieren gesucht, um die oben genannten Nachteile zu umgehen.
DE 20 2023 105 246 U1 offenbart einen Chromatreduzierer zur Verwendung in hydraulisch abbindenden Massen, der eine Kombination von Antimonyltartrat, Huminsäure und mindestens einen der folgenden Bestandteile umfasst: Zinn(ll)-sulfat oder Eisen(ll)-sulfat oder Kalium-Antimonyltratrat. Antimonyltartrat ist jedoch äußerst gesundheitsschädlich.
WO 2005/056491 A1 offenbart ein chromatarmes hydraulisches Bindemittel mit einer hohen Lagerungs-bzw. Alterungsbeständigkeit. Der eingesetzte Chromatreduzierer basiert auf einer Mischung von zwei Eisen(ll)-sulfatkomponenten und einem Säureregulator. Die eingesetzten Sulfatkomponenten, Filtersalz (Eisen(ll)-sulfat- Monohydrat) aus der Titandioxidproduktion und Grünsalz (Eisen(ll)-sulfat- Heptahydrat) sind jedoch gesundheitsschädlich. Ein weiterer Nachteil des in WO 2005/056491 A1 offenbarten Verfahrens ist, dass bei hohen Temperaturen Kristallwasser freigesetzt wird und sich im Zement Klumpen bilden.
Einen ähnlichen Weg wie WO 2005/056491 A1 schlägt DE 10 2004 019 191 B3 vor. Dabei wird dem Zement ein Zusatzmittel zur Chromatreduktion auf Basis von Filtersalz zugegeben. Auf Grund der geringeren Löslichkeit von Filtersalz ist eine höhere Dosierung zum Zement erforderlich. Zur Erhöhung der Wirksamkeit der Chromatreduzierung wird daher vorgeschlagen, dem Filtersalz Eisen(l l)-sulfat- Heptahydrat in Form von Grünsalz zuzusetzen, um ein rieselfähiges und dosierbares Produkt zu erhalten. Auch in diesem Fall wird bei hohen Temperaturen Klumpenbildung beobachtet.
WO 2007/031537 A1 offenbart einen Chromatreduzierer auf Basis von Eisen(ll)-sulfat, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Monohydrat zu Tetrahydrat zu Heptahydrat durch die Zugabe von Wasser gesteuert werden kann.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Chromatreduzierer sind aufgrund ihrer begrenzten Wirkungsdauer und ihrer Toxizität nachteilig.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden.
Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass durch eine entsprechende Zusammensetzung des Zementklinkers weniger oder gar kein herkömmlicher Chromatreduzierer mehr von Nöten ist. Bei der Weiterverarbeitung zum Zement werden üblicherweise im Wesentlichen keine zusätzlichen Mengen an Chrom-Vl- Verbindungen eingetragen. Ein Zusatz von weiteren Chromatreduzierern ist auch bei der Weiterverarbeitung zum Endprodukt (Zement oder Beton) nicht nötig.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass ein Zementklinker mit mindestens einem Phosphoroxid im Wesentlichen frei von Chrom(VI)-Verbindungen ist. Der hierdurch erhaltene Zementklinker benötigt in der Weiterverarbeitung (Zementmahlung) gar keinen oder im Vergleich zum Stand der Technik nur noch einen deutlich reduzierten Zusatz von herkömmlichen Chromatreduzierern. Ohne an eine Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, dass Phosphorquellen, die im Ausgangsmaterial des (ungebrannten) Zementklinkers zugegen sind, intern an Chromverbindungen binden, wodurch während des Brennprozesses eine Oxidierung zu Chrom(VI)-Verbindungen vermieden wird.
In einem Aspekt betrifft die Erfindung daher einen Zementklinker, der 0,2-5, 0 Gew.-%, bevorzugt 0,3-1 , 8 Gew.-%, stärker bevorzugt 0,4-1 , 3 Gew.-%, stärker bevorzugt 0,4- 0,8 Gew.-%, mindestens eines Phosphoroxids bezogen auf das
Gesamttrockengewicht, insbesondere ausgewählt aus P2O5, umfasst.
Zementklinker umfasst CaO als maßgeblich hydraulisch abbindende Komponente, die für die Aushärtung des Zements oder Betons nach Zugabe von Anmachwasser verantwortlich ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Zementklinker
(a) SiO2, bevorzugt in einem Anteil von 10-40 Gew.-%, stärker bevorzugt 18-25 Gew.-%, bezogen auf das Gesamttrockengewicht,
(b) CaO, bevorzugt in einem Anteil von 50-80 Gew.-%, stärker bevorzugt 55-70 Gew.-% bezogen auf das Gesamttrockengewicht,
(c) ggf. AI2O3, bevorzugt in einem Anteil von 0-20 Gew.-%, stärker bevorzugt 4-10 Gew.-% bezogen auf das Gesamttrockengewicht,
(d) ggf. Fe2O3, bevorzugt in einem Anteil von 0-20 Gew.-%, stärker bevorzugt 2-6 Gew.-% bezogen auf das Gesamttrockengewicht, und/oder (e) mindestens eine Chrom(lll)-Verbindung, bevorzugt 1 -1000 mg/kg, stärker bevorzugt 10-400 mg/kg, stärker bevorzugt 30-300 mg/kg, noch stärker bevorzugt 10-100 mg/kg bezogen auf das Gesamttrockengewicht, insbesondere ausgewählt aus Cr2O3.
Der Zementklinker umfasst in einer bevorzugten Ausführungsform die Klinkerphasen Tricalciumsilikat (C3S, 3 CaO-SiO2, Alit), Dicalciumsilikat (C2S, 2 CaO-SiO2, Belit), Tricalciumaluminat (C3A, 3 CaOAl203, Calciumaluminat), Tetracalciumaluminatferrit (C4(A,F), 4 CaO-Al2O3-Fe2O3, Brownmillerit), Calciumoxid (CaO, Freikalk), Magnesiumoxid (MgO) und/oder Mischungen davon.
Bevorzugt enthält der Zementklinker
Tricalciumsilikat (3 CaO-SiO2, C3S) in einem Anteil von 20-95 Gew.-%, stärker bevorzugt 50-80 Gew.-% bezogen auf das Gesamttrockengewicht, ggf. Dicalciumsilikat (2 CaO-SiO2, C2S) in einem Anteil von 0-80 Gew.- %, stärker bevorzugt 5-50 Gew.-% bezogen auf das Gesamttrockengewicht, ggf. Tricalciumaluminat (3 CaO-Al2O3, C3A) in einem Anteil von 0-30 Gew.-%, stärker bevorzugt 3-15 Gew.-% bezogen auf das Gesamttrockengewicht, ggf. Tetracalciumaluminatferrit (4 CaO-Al2O3-Fe2O3, C4(A,F)) in einem Anteil von 0-30 Gew.-%, stärker bevorzugt 3-15 Gew.-% bezogen auf das Gesamttrockengewicht, ggf. Freikalk (freies CaO) in einem Anteil von 0-10 Gew.-% Gew.-%, stärker bevorzugt 0,1 -3 Gew.-% bezogen auf das Gesamttrockengewicht, und ggf. Magnesiumoxid (MgO) in einem Anteil von 0-10 Gew.-% Gew.-%, stärker bevorzugt 0,5-5 Gew.-% bezogen auf das Gesamttrockengewicht, und/oder Mischungen davon.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst der Zementklinker mindestens eine Chrom(lll)-Phosphat-Phase. Bevorzugt umfasst der Zementklinker mindestens eine Ca-Cr(lll)-P04-Phase, wobei die Ca-Cr(lll)-PO4-Phase bevorzugt ausgewählt ist aus CagCr(PO4)7, und/oder mindestens eine K-Cr(lll)-PO4-Phase, wobei die K-Cr(lll)-PO4-Phase bevorzugt ausgewählt ist aus K3Cr2(PO4)3, und/oder mindestens eine Na-Cr(lll)-PO4-Phase, wobei die Na-Cr(lll)-PO4-Phase bevorzugt ausgewählt ist aus Na3Cr2(PO4)3.
Die Phasen werden - wie im Fachgebiet bekannt - mittels Röntgend iffraktometrie (XRD) bestimmt. Zur Identifikation der in der Probe vorhandenen Chromat-Phasen wird das Roh-XRD-M usters üblicherweise mit Datenbanken wie ICDD PDF-4+, COD oder ICSD verglichen. Die XRD-Daten können weiterhin über die Rietveld-Methode verfeinert werden. Die Methode basiert auf einer Verfeinerung eines theoretischen Beugungsmusters, bis es mit den experimentellen Daten übereinstimmt. Für die Verfeinerung kann beispielsweise eine Pseudo-Voigt-Profil-Funktion verwendet werden. Mit der Rietveld-Methode kann sogar eine quantitative Bestimmung der Phasen erfolgen (Powder Diffr. 19 (1 ) (2004), 40-44).
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Zementklinker im Wesentlichen frei von Chrom(VI)-Verbindungen, bevorzugt im Wesentlichen frei von Chrom(VI)-oxid und/oder Chromat, wie z.B. Chromtrioxid (CrOs), Calciumchromat (CaCrCM), Calciumdichromat (CaCr2O?), Eisen(lll)-chromat (Fe2(CrO4)3), Magnesiumchromat (MgCrCM), Aluminiumchromat (Al2(CrO4)3), Natriumchromat (Na2CrO4), Kaliumchromat (K2CrO4), Kaliumdichromat ( C^O?), oder Bariumchromat (BaCrCM).
„Im Wesentlichen frei von Chrom(VI)-Verbindungen“ im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Zementklinker mit einem Gehalt an Chrom(VI)-Verbindungen von < 180, bevorzugt <100 ppm, stärker bevorzugt <50 ppm, noch stärker bevorzugt <20 ppm, noch stärker bevorzugt <10 ppm, am stärksten bevorzugt 0,0001 -2 ppm, bezogen auf das Gesamttrockengewicht.
Des Weiteren umfasst der Zementklinker bevorzugt Chrom-Phosphoroxid- Verbindungen. Die Chrom-Phosphoroxid-Verbindungen sind bevorzugt ausgewählt aus Cr(PO3)3, Crs(P30io)3, Cr?(PO4)6 und/oder Mischungen davon. Das molare Verhältnis von Phosphor zu Chrom liegt im Zementklinker bevorzugt in einem Bereich von 1 :1 - 100:1 , stärker bevorzugt in einem Bereich von 1 :1-35:1 , stärker bevorzugt 5: 1 -35: 1 , noch stärker bevorzugt 5: 1 -20: 1 .
In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Zementklinkers, umfassend die Schritte
(A) Bereitstellen einer Rohmehlzusammensetzung und mindestens einer Phosphorquelle,
(B) gemeinsames Brennen der Rohmehlzusammensetzung, und der mindestens einen Phosphorquelle, insbesondere in einem Temperaturbereich von 800 °C - 3000 °C, zur Bildung eines Zementklinkers,
(C) Abkühlen des nach Schritt (B) erhaltenen Zementklinkers, und
(D) ggf. Mahlen des nach Schritt (C) erhaltenen Zementklinkers.
Die Rohmehlzusammensetzung in Schritt (A) umfasst bevorzugt
Kalkstein, bevorzugt in einem Anteil von 40-80 Gew.-%, stärker bevorzugt 50-70 Gew.-%, bezogen auf das Gesamttrockengewicht, und/oder
Tonmergel, bevorzugt in einem Anteil von 20-60 Gew.-%, stärker bevorzugt 30-50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamttrockengewicht, und/oder
Korrekturkomponenten, wie Eisenoxid, Bauxit oder Sand.
Als Ausgangsprodukte für die Rohmehlzusammensetzung werden bevorzugt natürlich vorkommende Gesteins- und Ton(mergel)vorkommen genutzt.
Mergel kann sowohl Kalk als auch silikatische Bestandteile, wie Ton, enthalten. Tonmergel umfasst bevorzugt bis zu 25% Kalk und bis zu 75% Ton bezogen auf das Gesamttrockengewicht des Mergels. Bevorzugt können in der Rohmehlzusammensetzung auch andere Mergelarten eingesetzt werden, wie zum Beispiel mergeliger Kalk (bis zu 85 % Kalk, bis zu 15 % Ton), Mergelkalk (bis zu 75 % Kalk, bis zu 25 % Ton), Kalkmergel (bis zu 65 % Kalk, bis zu 35 % Ton), Mergel (bis zu 35 % Kalk, bis zu 65 % Ton), Mergelton (bis zu 15 % Kalk, bis zu 85 % Ton), und/oder mergeliger Ton (bis zu 5 % Kalk, bis zu 95 % Ton). Die %-Angaben beziehen sich hier jeweils auf das Gesamttrockengewicht.
Ferner umfasst die Rohmehlzusammensetzung bevorzugt Chrom oder Chromverbindungen. Das Chrom oder die Chromverbindungen kommen natürlich im Kalkstein und/oder Mergel vor oder das Chrom wird über den Brennstoff in den Kreislauf eingebracht.
Zur Herstellung der Rohmehlzusammensetzung aus Schritt (A) werden bevorzugt die natürlichen Rohstoffe wie Kalkstein oder Tonmergel während eines Mahlvorgangs getrocknet, bevorzugt in einer Vertikalmühle. Der Mahlvorgang dauert bevorzugt 5-60 min, stärker bevorzugt 10-30 min und erfolgt bevorzugt bei 90-130 °C, stärker bevorzugt bei 100-110 °C. Nach dem Trocknen werden die Rohstoffe bevorzugt gemahlen und vermischt, um die Rohmehlzusammensetzung zu bilden. Der Partikeldurchmesser der gemahlenen Rohstoffe beträgt bevorzugt <5,0 Gew.-%, stärker bevorzugt <3,0 Gew.-%, noch stärker bevorzugt 0,01 -3,0 Gew.-% Rückstand in einem Sieb mit 200 pm Maschenweite.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden der Rohmehlzusammensetzung ferner weitere Korrekturkomponenten beigemengt, wie Sand, Eisenoxid, Bauxit und/oder andere Hilfsstoffe. Diese Korrekturkomponenten dienen bevorzugt dazu, das Verhältnis von Siliciumdioxid (SiÜ2) zu Tonerde (AI2O3) und ggf. Fe2Os in engen Grenzen zu halten und erleichtern beim nachfolgenden Brennvorgang die Kalzinierung.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Phosphorquelle aus Schritt (A) tierischen und/oder pflanzlichen und/oder mineralischen Ursprungs. Bevorzugt umfasst die Phosphorquelle Phosphorverbindungen, wie z.B. Phosphat, z.B. (NH4)2HPO4, Phosphoroxide, z.B. P2O5, und/oder Mischungen davon. Die mindestens eine Phosphorquelle kann mit den Bestandteilen der Rohmehlzusammensetzung eingetragen werden, der Rohmehlzusammensetzung beigemengt werden, oder über die Prozessparameter eingeführt werden.
Das molare Verhältnis von Phosphor zu Chrom liegt bevorzugt nach Schritt (B) in einem Bereich von 1 :1 - 100:1 , stärker bevorzugt in einem Bereich von 5:1 -20:1.
Um den Zementklinker zu bilden, werden in Schritt (B) die Rohmehlzusammensetzung und die mindestens einen Phosphorquelle gemeinsam gebrannt, insbesondere in einem Temperaturbereich von 800 °C - 3000 °C, bevorzugt 1200-1600°C. In dem Temperaturbereich verschmelzen die Ausgangsstoffe zumindest teilweise miteinander (Sintern) und bilden die oben genannten Klinkerphasen.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird Schritt (B) für 0,5-2 h, stärker bevorzugt 0,5-1 , 5 h, bevorzugt im Drehrohrofen oder Schachtofen, bevorzugt in einem kontinuierlichen Prozess, durchgeführt.
Bevorzugt wird die Phosphorquelle über den Brenner aufgegeben. In diesem Fall können Phosphorverbindungen über Rückstände des Brennstoffs, wie z.B. Klärschlamm, Tiermehl, Algensedimente, etc. eingeführt werden. Bevorzugt können die Phosphorverbindungen im Gegenstrom zur Aufgabe der Rohmehlzusammensetzung geführt werden.
Es hat sich gezeigt, dass beim gemeinsamen Brennen der Rohmehlzusammensetzung mit der mindestens einen Phosphorquelle der Chrom(VI)- Gehalt im Zementklinker deutlich reduziert und sogar vermieden werden kann. Zemente, die aus dem erfindungsgemäßen Zementklinker hergestellt werden, benötigen keine oder erheblich reduzierte Mengen an herkömmlichen Chromatreduzierern.
In Schritt (C) wird der Zementklinker aus Schritt (B) abgekühlt, bevorzugt auf eine Temperatur von 50-200 °C, stärker bevorzugt auf eine Temperatur von 70-90 °C. Ggf. wird der nach Schritt (C) erhaltene Zementklinker gemahlen. Die Partikelgröße des gemahlenen Zementklinkers beträgt bevorzugt 2000-8000 cm2/g, stärker bevorzugt 2500-6000 cm2/g Mahlfeinheit nach Blaine.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Zementklinker, der nach dem oben beschriebenen Verfahren erhältlich ist.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung des Zementklinkers in hydraulischen Bindemitteln, insbesondere Zement, hydraulischen Tragschichtbindern, Putz- und Mauerbindern und/oder Fliesenklebern. Diese hydraulischen Bindemittel werden insbesondere in Mörtel, Beton oder Putz eingesetzt.
Des Weiteren ist ein Aspekt der vorliegenden Erfindung die Verwendung einer tierischen und/oder pflanzlichen und/oder mineralischen Phosphorquelle zur Herstellung eines Zementklinkers, wobei die Phosphorquelle bevorzugt Phosphat, z.B. (NH4)2HPO4, Phosphoroxide, z.B. P2O5, und/oder Mischungen davon, umfasst.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung einer tierischen und/oder pflanzlichen und/oder mineralischen Phosphorquelle als Reduktionsmittel bei der Herstellung des oben beschriebenen Zementklinkers, wobei die Phosphorquelle bevorzugt Phosphat, z.B. (NH^HPCM, Phosphoroxide, z.B. P2O5, und/oder Mischungen davon, umfasst.
In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine Zementzusammensetzung, umfassend
(1 ) erfindungsgemäßen Zementklinker, bevorzugt in einem Anteil von 5- 98 Gew.-%, stärker bevorzugt 20-95 Gew.-% bezogen auf die Gesamttrockenzusammensetzung,
(2) Hüttensand, bevorzugt in einem Anteil von 1 -95 Gew.-%, stärker bevorzugt 5-80 Gew.-% bezogen auf die Gesamttrockenzusammensetzung, (3) Flugasche, bevorzugt in einem Anteil von 1 -35 Gew.-%, stärker bevorzugt 5-20 Gew.-% bezogen auf die Gesamttrockenzusammensetzung,
(4) Kalkstein, bevorzugt in einem Anteil von 1 -35 Gew.-%, stärker bevorzugt 5-35 Gew.-% bezogen auf die Gesamttrockenzusammensetzung,
(5) Puzzolan, bevorzugt in einem Anteil von 1 -35 Gew.-%, stärker bevorzugt 5-35 Gew.-% bezogen auf die Gesamttrockenzusammensetzung,
(6) gebrannter Schiefer, bevorzugt in einem Anteil von 1 -35 Gew.-%, stärker bevorzugt 5-35 Gew.-% bezogen auf die Gesamttrockenzusammensetzung,
(7) Silicastaub, bevorzugt in einem Anteil von 1 -10 Gew. -%, stärker bevorzugt 3-8 Gew.-% bezogen auf die Gesamttrockenzusammensetzung,
(8) Gips, bevorzugt in einem Anteil von 1 -10 Gew.-%, stärker bevorzugt 3- 8 Gew.-% bezogen auf die Gesamttrockenzusammensetzung, und/oder
(9) ggf. weitere Recyclingmaterialien.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind Recyclingmaterialien Betonbrechsand, Tonziegel und weitere nach geltender Norm zugelassene Materialien.
Die Zementzusammensetzung ist bevorzugt Portlandzement, Portlandkompositzement, Hochofenzement, Puzzolanzement oder ein Zement nach DIN EN 197.
In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine Betonzubereitung, umfassend
(I) erfindungsgemäße Zementzusammensetzung, bevorzugt in einer Menge von 100-600 kg/m3, bezogen auf einen m3 der Betonzusammensetzung, (II) ggf. Sand, bevorzugt in einer Menge von 0-2000 kg/m3 Betonzusammensetzung,
(III) ggf. Splitt, bevorzugt in einer Menge von 0-2000 kg/m3
Betonzusammensetzung,
(IV) ggf. Kies, bevorzugt in einer Menge von 0-2000 kg/m3
Betonzusammensetzung,
(V) ggf. Zusatzmittel, bevorzugt in einer Menge von 0-15 kg/m3 Betonzusammensetzung, wobei die Zusatzmittel bevorzugt ausgewählt sind aus Betonverflüssiger, Fließmittel, Luftporenbildner, Dichtungsmittel, Verzögerer, Beschleuniger, und/oder Stabilisieren,
(VI) ggf. Zusatzstoffe, bevorzugt in einer Menge von 0-400 kg/m3 Betonzusammensetzung, wobei die Zusatzstoffe bevorzugt ausgewählt sind aus Flugasche, und/oder Kalksteinmehl,
(VII) ggf. Farbzusätze, bevorzugt in einer Menge von 0-100 kg/m3 Betonzusammensetzung,
(VIII) ggf. Mikrosilika, bevorzugt in einer Menge von 0-100 kg/m3, Betonzusammensetzung,
(IX) ggf. Kunststofffasern, bevorzugt in einer Menge von 0-20 kg/m3 Betonzusammensetzung, wobei die Kunststofffasern bevorzugt ausgewählt sind aus Polypropylen,
(X) ggf. Stahlfasern, bevorzugt in einer Menge von 0-100 kg/m3 Betonzusammensetzung, und
(XI) Anmachwasser, bevorzugt in einer Menge von 50-400 kg/m3 Betonzusammensetzung.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Betonzubereitung Recyclingmaterialien, wie Recycling-Material, Betonrückstände, Recyclingwasser, etc.
Die vorliegende Erfindung umfasst die folgenden Punkte:
1. Zementklinker, der 0,2-5, 0 Gew.-%, bevorzugt 0,3-1 , 8 Gew.-%, stärker bevorzugt 0,4-1 , 3 Gew.-%, stärker bevorzugt 0,4-0, 8 Gew.-% mindestens eines Phosphoroxids bezogen auf das Gesamttrockengewicht, insbesondere ausgewählt aus P2O5, umfasst. 2. Zementklinker nach Punkt 1 , der im Wesentlichen frei von Chrom(VI)- Verbindungen, bevorzugt im Wesentlichen frei von Chrom(VI)-oxid und/oder Chromat, wie z.B. Chromtrioxid (CrOs), Calciumchromat (CaCrCk), Calciumdichromat (CaCr2O?), Eisen(lll)-chromat (Fe2(CrO4)3), Magnesiumchromat (MgCrCM), Aluminiumchromat (Al2(CrO4)3), Natriumchromat (Na2CrO4), Kaliumchromat (foCrCM), Kaliumdichromat (K2Cr2O?), oder Bariumchromat (BaCrCM) ist.
3. Zementklinker nach einem der vorhergehenden Punkte, ferner umfassend
(a) SiC>2, bevorzugt in einem Anteil von 10-40 Gew.-%, stärker bevorzugt 18-25 Gew.-%, bezogen auf das Gesamttrockengewicht,
(b) CaO, bevorzugt in einem Anteil von 50-80 Gew.-%, stärker bevorzugt 55-70 Gew.-% bezogen auf das Gesamttrockengewicht,
(c) ggf. AI2O3, bevorzugt in einem Anteil von 0-20 Gew.-%, stärker bevorzugt 4-10 Gew.-% bezogen auf das Gesamttrockengewicht,
(d) ggf. Fe2O3, bevorzugt in einem Anteil von 0-20 Gew.-%, stärker bevorzug 2-6 Gew.-% bezogen auf das Gesamttrockengewicht, und/oder
(e) mindestens eine Chrom(lll)-Verbindung, bevorzugt 1 -1000 mg/kg, stärker bevorzugt 10-400 mg/kg, stärker bevorzugt 30-300 mg/kg, noch stärker bevorzugt 10-100 mg/kg bezogen auf das Gesamttrockengewicht, insbesondere ausgewählt aus Cr20s.
4. Zementklinker nach einem der vorhergehenden Punkte, wobei der Gehalt an Chrom(VI)-Verbindungen <100 ppm, bevorzugt <50 ppm, stärker bevorzugt <20 ppm, noch stärker bevorzugt <10 ppm, am stärksten bevorzugt 0,0001 -2 ppm, bezogen auf das Gesamttrockengewicht ist.
5. Zementklinker nach einem der vorhergehenden Punkte, wobei das molare Verhältnis von Phosphor zu Chrom in einem Bereich von 1 :1 - 100:1 , bevorzugt in einem Bereich von 5:1 -20:1 liegt. Zementklinker nach einem der vorhergehenden Punkte, umfassend mindestens eine Ca-Cr(lll)-PO4-Phase, wobei die Ca-Cr(lll)-PO4-Phase bevorzugt ausgewählt ist aus CagCr(PO4)7, und/oder mindestens eine K-Cr(lll)-PO4-Phase, wobei die K-Cr(lll)-PO4-Phase bevorzugt ausgewählt ist aus K3Cr2(PO4)3, und/oder mindestens eine Na-Cr(lll)-PO4-Phase, wobei die Na-Cr(lll)-PO4-Phase bevorzugt ausgewählt ist aus Na3Cr2(PO4)3. Zementklinker nach einem der vorhergehenden Punkte, ferner umfassend Chrom-Phosphoroxid-Verbindungen, bevorzugt ausgewählt aus Cr(PO3)3, Crs(P30io)3, Cr?(PO4)6 und/oder Mischungen davon. Zementklinker nach einem der vorhergehenden Punkte, umfassend
Tricalciumsilikat (3 CaO-SiO2, C3S), bevorzugt in einem Anteil von 20- 95 Gew.-%, stärker bevorzugt 50-80 Gew.-% bezogen auf das Gesamttrockengewicht, ggf. Dicalciumsilikat (2 CaO-SiO2, C2S), bevorzugt in einem Anteil von 0-80 Gew.-%, stärker bevorzugt 5-50 Gew.-% bezogen auf das Gesamttrockengewicht, ggf. Tricalciumaluminat (3 CaO-Al2O3, C3A), bevorzugt in einem Anteil von 0-30 Gew.-%, stärker bevorzugt 3-15 Gew.-% bezogen auf das Gesamttrockengewicht, ggf. Tetracalciumaluminatferrit (4 CaO-Al2O3-Fe2O3), bevorzugt in einem Anteil von 0-30 Gew.-%, stärker bevorzugt 3-15 Gew.-% bezogen auf das Gesamttrockengewicht, ggf. Freikalk (freies CaO), bevorzugt in einem Anteil von 0-10 Gew.-% Gew.-%, stärker bevorzugt 0,1 -3 Gew.-% bezogen auf das Gesamttrockengewicht, und ggf. Magnesiumoxid (MgO), bevorzugt in einem Anteil von 0-10 Gew.-% Gew.-%, stärker bevorzugt 0,5-5 Gew.-% bezogen auf das Gesamttrockengewicht, oder Mischungen davon. Verfahren zur Herstellung eines Zementklinkers nach einem der Punkte 1- 8, umfassend die Schritte:
(A) Bereitstellen einer Rohmehlzusammensetzung und mindestens einer Phosphorquelle,
(B) gemeinsames Brennen der Rohmehlzusammensetzung, und der mindestens einen Phosphorquelle, insbesondere in einem Temperaturbereich von 800 °C - 3000 °C, zur Bildung eines Zementklinkers,
(C) Abkühlen des nach Schritt (B) erhaltenen Zementklinkers, und
(D) ggf. Mahlen des nach Schritt (C) erhaltenen Zementklinkers. Verfahren zur Herstellung eines Zementklinkers nach Punkt 9, wobei die Rohmehlzusammensetzung
Kalkstein, bevorzugt in einem Anteil von 40-80 Gew.-%, stärker bevorzugt 50-70 Gew.-% bezogen auf das Gesamttrockengewicht, und/oder
Tonmergel, bevorzugt in einem Anteil von 20-60 Gew.-% stärker bevorzugt 30-50 Gew.-% bezogen auf das Gesamttrockengewicht, und/oder
Korrekturkomponenten, wie Eisenoxid, Bauxit oder Sand umfasst. Verfahren zur Herstellung eines Zementklinkers nach einem der Punkte 9-
10, wobei die Rohmehlzusammensetzung ferner Chrom oder Chromverbindungen umfasst. Verfahren zur Herstellung eines Zementklinkers nach einem der Punkte 9-
11 , wobei die Phosphorquelle tierischen und/oder pflanzlichen und/oder mineralischen Ursprungs ist. Verfahren zur Herstellung eines Zementklinkers nach einem der Punkte 9-
12, wobei die Phosphorquelle Phosphorverbindungen, wie z.B. Phosphat, Phosphoroxide, z.B. P2O5, und/oder Mischungen davon, umfasst. Verfahren zur Herstellung eines Zementklinkers nach einem der Punkte 9-
13, wobei das molare Verhältnis von Phosphor zu Chrom nach Schritt (B) in einem Bereich von 1 :1 - 100:1 , bevorzugt in einem Bereich von 5:1 -20:1 liegt. Verfahren zur Herstellung eines Zementklinkers nach einem der Punkte 9-
14, wobei Schritt (B) für 0,5-2 h, bevorzugt 0,5-1 ,5 h durchgeführt wird. Verfahren zur Herstellung eines Zementklinkers nach einem der Punkte 9-
15, wobei Schritt (B) im Drehrohrofen oder Schachtofen durchgeführt wird. Verfahren zur Herstellung eines Zementklinkers nach einem der Punkte 9-
16, wobei in Schritt (B) die Phosphorverbindungen im Gegenstrom zur Aufgabe der Rohmehlzusammensetzung geführt werden. Zementklinker erhältlich nach einem Verfahren gemäß einem der Punkte 9-
17, Verwendung des Zementklinkers nach einem der Punkte 1 -8 und 18 in hydraulischen Bindemitteln, insbesondere Zement, hydraulischen Tragschichtbindern, Putz- und Mauerbindern und/oder Fliesenklebern Verwendung einer tierischen und/oder pflanzlichen und/oder mineralischen Phosphorquelle zur Herstellung von Zementklinker nach einem der Punkte 1 -8 und 18, wobei die Phosphorquelle bevorzugt Phosphat, Phosphoroxide, z.B. P2O5, und/oder Mischungen davon, umfasst. Verwendung einer tierischen und/oder pflanzlichen und/oder mineralischen Phosphorquelle als Reduktionsmittel bei der Herstellung von Zementklinker nach einem der Punkte 1 -8 und 18, wobei die Phosphorquelle bevorzugt Phosphat, Phosphoroxide, z.B. P2O5, und/oder Mischungen davon, umfasst. Zementzusammensetzung, umfassend (1 ) Zementklinker nach einem der Punkte 1 -8 und 18, bevorzugt in einem Anteil von 5-98 Gew.-%, stärker bevorzugt 20-95 Gew.-% bezogen auf die Gesamttrockenzusammensetzung,
(2) Hüttensand, bevorzugt in einem Anteil von 1 -95 Gew.-%, stärker bevorzugt 5-80 Gew.-% bezogen auf die Gesamttrockenzusammensetzung,
(3) Flugasche, bevorzugt in einem Anteil von 1 -35 Gew.-%, stärker bevorzugt 5-20 Gew.-% bezogen auf die Gesamttrockenzusammensetzung,
(4) Kalkstein, bevorzugt in einem Anteil von 1 -35 Gew.-%, stärker bevorzugt 5-35 Gew.-% bezogen auf die Gesamttrockenzusammensetzung,
(5) Puzzolan, bevorzugt in einem Anteil von 1 -35 Gew.-%, stärker bevorzugt 5-35 Gew.-% bezogen auf die Gesamttrockenzusammensetzung,
(6) gebrannter Schiefer, bevorzugt in einem Anteil von 1 -35 Gew.-%, stärker bevorzugt 5-35 Gew.-% bezogen auf die Gesamttrockenzusammensetzung,
(7) Silicastaub, bevorzugt in einem Anteil von 1 -10 Gew. -%, stärker bevorzugt 3-8 Gew.-% bezogen auf die Gesamttrockenzusammensetzung,
(8) Gips, bevorzugt in einem Anteil von 1 -10 Gew.-%, stärker bevorzugt 3- 8 Gew.-% bezogen auf die Gesamttrockenzusammensetzung, und/oder
(9) ggf. Recyclingmatenalien.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind Recyclingmaterialien Betonbrechsand, Tonziegel und weitere nach geltender Norm zugelassene Materialien.
23. Zementzusammensetzung nach Punkt 22, wobei die Zementzusammensetzung Portlandzement, Portlandkompositzement, Hochofenzement, Puzzolanzement oder ein Zement nach DIN EN 197 ist.
24. Betonzubereitung, umfassend (I) die Zementzusammensetzung nach einem der Punkte 22-23, bevorzugt in einer Menge von 100-600 kg/m3, bezogen auf einen m3 der Betonzusammensetzung,
(II) ggf. Sand, bevorzugt in einer Menge von 0-2000 kg/m3 Betonzusammensetzung,
(III) ggf. Splitt, bevorzugt in einer Menge von 0-2000 kg/m3
Betonzusammensetzung,
(IV) ggf. Kies, bevorzugt in einer Menge von 0-2000 kg/m3
Betonzusammensetzung,
(V) ggf. Zusatzmittel, bevorzugt in einer Menge von 0-15 kg/m3 Betonzusammensetzung, wobei die Zusatzmittel bevorzugt ausgewählt sind aus Betonverflüssiger, Fließmittel, Luftporenbildner, Dichtungsmittel, Verzögerer, Beschleuniger, und/oder Stabilisieren,
(VI) ggf. Zusatzstoffe, bevorzugt in einer Menge von 0-400 kg/m3 Betonzusammensetzung, wobei die Zusatzstoffe bevorzugt ausgewählt sind aus Flugasche, und/oder Kalksteinmehl,
(VII) ggf. Farbzusätze, bevorzugt in einer Menge von 0-100 kg/m3 Betonzusammensetzung,
(VIII) ggf. Mikrosilica, bevorzugt in einer Menge von 0-100 kg/m3, Betonzusammensetzung,
(IX) ggf. Kunststofffasern, bevorzugt in einer Menge von 0-20 kg/m3 Betonzusammensetzung, wobei die Kunststofffasern bevorzugt ausgewählt sind aus Polypropylen,
(X) ggf. Stahlfasern, bevorzugt in einer Menge von 0-100 kg/m3 Betonzusammensetzung, und
(XI) Anmachwasser, bevorzugt in einer Menge von 50-400 kg/m3 Betonzusammensetzung.

Claims

Ansprüche
1. Zementklinker, der 0,2-5, 0 Gew.-%, bevorzugt 0,3-1 , 8 Gew.-%, stärker bevorzugt 0,4-1 , 3 Gew.-%, stärker bevorzugt 0,4-0, 8 Gew.-% mindestens eines Phosphoroxids bezogen auf das Gesamttrockengewicht, insbesondere ausgewählt aus P2O5, umfasst, wobei der Gehalt an Chrom(VI)-Verbindungen bevorzugt <100 ppm bezogen auf das Gesamttrockengewicht ist, und/oder wobei das molare Verhältnis von Phosphor zu Chrom bevorzugt in einem Bereich von 1 :1 - 100:1 liegt.
2. Zementklinker nach Anspruch 1 , der im Wesentlichen frei von Chrom(VI)- Verbindungen, bevorzugt im Wesentlichen frei von Chrom(VI)-oxid und/oder Chromat, wie z.B. Chromtrioxid (CrOs), Calciumchromat (CaCrO4), Calciumdichromat (CaCr2O?), Eisen(lll)-chromat (Fe2(CrO4)3), Magnesiumchromat (MgCrO4), Aluminiumchromat (Al2(CrO4)3), Natriumchromat (Na2CrO4), Kaliumchromat (K2CrO4), Kaliumdichromat (K2Cr2O?), oder Bariumchromat (BaCrO4) ist.
3. Zementklinker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend
(a) SiO2, bevorzugt in einem Anteil von 10-40 Gew.-%, stärker bevorzugt 18-25 Gew.-%, bezogen auf das Gesamttrockengewicht,
(b) CaO, bevorzugt in einem Anteil von 50-80 Gew.-%, stärker bevorzugt 55-70 Gew.-% bezogen auf das Gesamttrockengewicht,
(c) ggf. AI2O3, bevorzugt in einem Anteil von 0-20 Gew.-%, stärker bevorzugt 4-10 Gew.-% bezogen auf das Gesamttrockengewicht,
(d) ggf. Fe2O3, bevorzugt in einem Anteil von 0-20 Gew.-%, stärker bevorzug 2-6 Gew.-% bezogen auf das Gesamttrockengewicht, und/oder
(e) mindestens eine Chrom(lll)-Verbindung, bevorzugt in einem Anteil von 1-1000 mg/kg, stärker bevorzugt 10-400 mg/kg, stärker bevorzugt 30- 300 mg/kg, noch stärker bevorzugt 10-100 mg/kg bezogen auf das Gesamttrockengewicht, insbesondere ausgewählt aus Cr2O3.
4. Zementklinker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend mindestens eine Ca-Cr(lll)-PO4-Phase, wobei die Ca-Cr(lll)-PO4-Phase bevorzugt ausgewählt ist aus CagCr(PO4)7, und/oder mindestens eine K-Cr(lll)-PO4-Phase, wobei die K-Cr(lll)-PO4-Phase bevorzugt ausgewählt ist aus K3Cr2(PO4)3, und/oder mindestens eine Na-Cr(lll)-PO4-Phase, wobei die Na-Cr(lll)-PO4-Phase bevorzugt ausgewählt ist aus Na3Cr2(PO4)3, und/oder Chrom-Phosphoroxid-Verbindungen, bevorzugt ausgewählt aus Cr(PO3)3, Crs(P30io)3, Cr?(PO4)6 und/oder Mischungen davon.
5. Zementklinker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend
Tricalciumsilikat (3 CaOSiC , C3S), bevorzugt in einem Anteil von 20- 95 Gew.-%, stärker bevorzugt 50-80 Gew.-% bezogen auf das Gesamttrockengewicht, ggf. Dicalciumsilikat (2 CaO-SiO2, C2S), bevorzugt in einem Anteil von 0-80 Gew.-%, stärker bevorzugt 5-50 Gew.-% bezogen auf das Gesamttrockengewicht, ggf. Tricalciumaluminat (3 CaO-Al2O3, C3A), bevorzugt in einem Anteil von 0-30 Gew.-%, stärker bevorzugt 3-15 Gew.-% bezogen auf das Gesamttrockengewicht, ggf. Tetracalciumaluminatferrit (4 CaO-Al2O3-Fe2O3), bevorzugt in einem Anteil von 0-30 Gew.-%, stärker bevorzugt 3-15 Gew.-% bezogen auf das Gesamttrockengewicht, ggf. Freikalk (freies CaO), bevorzugt in einem Anteil von 0-10 Gew.-% Gew.-%, stärker bevorzugt 0,1 -3 Gew.-% bezogen auf das Gesamttrockengewicht, und ggf. Magnesiumoxid (MgO), bevorzugt in einem Anteil von 0-10 Gew.-% Gew.-%, stärker bevorzugt 0,5-5 Gew.-% bezogen auf das Gesamttrockengewicht, oder Mischungen davon.
6. Verfahren zur Herstellung eines Zementklinkers nach einem der Ansprüche 1 -5, umfassend die Schritte: (A) Bereitstellen einer Rohmehlzusammensetzung und mindestens einer Phosphorquelle,
(B) gemeinsames Brennen der Rohmehlzusammensetzung, und der mindestens einen Phosphorquelle, insbesondere in einem Temperaturbereich von 800 °C - 3000 °C, zur Bildung eines Zementklinkers,
(C) Abkühlen des nach Schritt (B) erhaltenen Zementklinkers, und
(D) ggf. Mahlen des nach Schritt (C) erhaltenen Zementklinkers.
7. Verfahren zur Herstellung eines Zementklinkers nach Anspruch 6, wobei die Rohmehlzusammensetzung
Kalkstein, bevorzugt in einem Anteil von 40-80 Gew.-%, stärker bevorzugt 50-70 Gew.-% bezogen auf das Gesamttrockengewicht, und/oder
Tonmergel, bevorzugt in einem Anteil von 20-60 Gew.-% stärker bevorzugt 30-50 Gew.-% bezogen auf das Gesamttrockengewicht, und/oder
Korrekturkomponenten, wie Eisenoxid, Bauxit oder Sand, und/oder ferner Chrom oder Chromverbindungen umfasst.
8. Verfahren zur Herstellung eines Zementklinkers nach einem der Ansprüche 6-7, wobei die Phosphorquelle tierischen und/oder pflanzlichen und/oder mineralischen Ursprungs ist, und/oder wobei die Phosphorquelle Phosphorverbindungen, wie z.B. Phosphat, Phosphoroxide, z.B. P2O5, und/oder Mischungen davon, umfasst.
9. Verfahren zur Herstellung eines Zementklinkers nach einem der Ansprüche 6-8, wobei das molare Verhältnis von Phosphor zu Chrom nach Schritt (B) in einem Bereich von 1 :1 - 100:1 , bevorzugt in einem Bereich von 5:1 -20:1 liegt, und/oder wobei Schritt (B) für 0,5-2 h, bevorzugt 0,5-1 , 5 h durchgeführt wird, und/oder wobei Schritt (B) im Drehrohrofen oder Schachtofen durchgeführt wird, und/oder wobei in Schritt (B) die Phosphorverbindungen im Gegenstrom zur Aufgabe der Rohmehlzusammensetzung geführt werden.
10. Zementklinker erhältlich nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 6-9.
11 . Verwendung des Zementklinkers nach einem der Ansprüche 1 -5 und 10 in hydraulischen Bindemitteln, insbesondere Zement, hydraulischen Tragschichtbindern, Putz- und Mauerbindern und/oder Fliesenklebern
12. Verwendung einer tierischen und/oder pflanzlichen und/oder mineralischen Phosphorquelle zur Herstellung von Zementklinker nach einem der Ansprüche 1 -5 und 10, wobei die Phosphorquelle bevorzugt Phosphat, Phosphoroxide, z.B. P2O5, und/oder Mischungen davon, umfasst.
13. Verwendung einer tierischen und/oder pflanzlichen und/oder mineralischen Phosphorquelle als Reduktionsmittel bei der Herstellung von Zementklinker nach einem der Ansprüche 1 -5 und 10, wobei die Phosphorquelle bevorzugt Phosphat, Phosphoroxide, z.B. P2O5, und/oder Mischungen davon, umfasst.
14. Zementzusammensetzung, umfassend
(1 ) Zementklinker nach einem der Ansprüche 1 -5 und 10, bevorzugt in einem Anteil von 5-98 Gew.-%, stärker bevorzugt 20-95 Gew.-% bezogen auf die Gesamttrockenzusammensetzung,
(2) Hüttensand, bevorzugt in einem Anteil von 1 -95 Gew.-%, stärker bevorzugt 5-80 Gew.-% bezogen auf die Gesamttrockenzusammensetzung, (3) Flugasche, bevorzugt in einem Anteil von 1 -35 Gew. -%, stärker bevorzugt 5-20 Gew.-% bezogen auf die Gesamttrockenzusammensetzung,
(4) Kalkstein, bevorzugt in einem Anteil von 1 -35 Gew.-%, stärker bevorzugt 5-35 Gew.-% bezogen auf die Gesamttrockenzusammensetzung,
(5) Puzzolan, bevorzugt in einem Anteil von 1 -35 Gew.-%, stärker bevorzugt 5-35 Gew.-% bezogen auf die Gesamttrockenzusammensetzung,
(6) gebrannter Schiefer, bevorzugt in einem Anteil von 1 -35 Gew.-%, stärker bevorzugt 5-35 Gew.-% bezogen auf die Gesamttrockenzusammensetzung,
(7) Silicastaub, bevorzugt in einem Anteil von 1 -10 Gew. -%, stärker bevorzugt 3-8 Gew.-% bezogen auf die Gesamttrockenzusammensetzung,
(8) Gips, bevorzugt in einem Anteil von 1 -10 Gew.-%, stärker bevorzugt 3- 8 Gew.-% bezogen auf die Gesamttrockenzusammensetzung, und/oder
(9) ggf. Recyclingmatenalien, wobei die Zementzusammensetzung bevorzugt Portlandzement, Portlandkompositzement, Hochofenzement, Puzzolanzement oder ein Zement nach DIN EN 197 ist
15. Betonzubereitung, umfassend
(I) die Zementzusammensetzung nach Anspruch 14, bevorzugt in einer Menge von 100-600 kg/m3, bezogen auf einen m3 der Betonzusammensetzung,
(II) ggf. Sand, bevorzugt in einer Menge von 0-2000 kg/m3 Betonzusammensetzung,
(III) ggf. Splitt, bevorzugt in einer Menge von 0-2000 kg/m3
Betonzusammensetzung,
(IV) ggf. Kies, bevorzugt in einer Menge von 0-2000 kg/m3
Betonzusammensetzung, (V) ggf. Zusatzmittel, bevorzugt in einer Menge von 0-15 kg/m3 Betonzusammensetzung, wobei die Zusatzmittel bevorzugt ausgewählt sind aus Betonverflüssiger, Fließmittel, Luftporenbildner, Dichtungsmittel, Verzögerer, Beschleuniger, und/oder Stabilisieren,
(VI) ggf. Zusatzstoffe, bevorzugt in einer Menge von 0-400 kg/m3 Betonzusammensetzung, wobei die Zusatzstoffe bevorzugt ausgewählt sind aus Flugasche, und/oder Kalksteinmehl,
(VII) ggf. Farbzusätze, bevorzugt in einer Menge von 0-100 kg/m3 Betonzusammensetzung,
(VIII) ggf. Mikrosilica, bevorzugt in einer Menge von 0-100 kg/m3, Betonzusammensetzung,
(IX) ggf. Kunststofffasern, bevorzugt in einer Menge von 0-20 kg/m3 Betonzusammensetzung, wobei die Kunststofffasern bevorzugt ausgewählt sind aus Polypropylen,
(X) ggf. Stahlfasern, bevorzugt in einer Menge von 0-100 kg/m3 Betonzusammensetzung, und
(XI) Anmachwasser, bevorzugt in einer Menge von 50-400 kg/m3 Betonzusammensetzung.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004019191B3 (de) 2004-01-27 2005-06-02 Kronos International, Inc. Pulverförmige Mischung, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung in einem Zusatzmittel zur Chromatreduktion in Zement
WO2005056491A1 (de) 2003-12-12 2005-06-23 Kerr-Mcgee Pigments International Gmbh Hydraulischers bindemittel sowie ein chromatreduzierer und dessen verwendung
WO2007031537A1 (de) 2005-09-15 2007-03-22 Sachtleben Chemie Gmbh Reduktionsmittel
DE202023105246U1 (de) 2023-09-11 2023-09-27 Mig Material Innovative Gesellschaft Mbh Chromatreduzierer

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005056491A1 (de) 2003-12-12 2005-06-23 Kerr-Mcgee Pigments International Gmbh Hydraulischers bindemittel sowie ein chromatreduzierer und dessen verwendung
DE102004019191B3 (de) 2004-01-27 2005-06-02 Kronos International, Inc. Pulverförmige Mischung, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung in einem Zusatzmittel zur Chromatreduktion in Zement
WO2007031537A1 (de) 2005-09-15 2007-03-22 Sachtleben Chemie Gmbh Reduktionsmittel
DE202023105246U1 (de) 2023-09-11 2023-09-27 Mig Material Innovative Gesellschaft Mbh Chromatreduzierer

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BOUGHANMI SONIA ET AL: "Does phosphorus affect the industrial Portland cement reactivity?", CONSTRUCTION AND BUILDING MATERIALS, ELSEVIER, NETHERLANDS, vol. 188, 28 August 2018 (2018-08-28), pages 599 - 606, XP085488670, ISSN: 0950-0618, DOI: 10.1016/J.CONBUILDMAT.2018.08.060 *
IFKA T ET AL: "The influence of CaO and P2O5 of bone ash upon the reactivity and the burnability of cement raw mixtures", CERAMICS - SILIKATY 2012 INSTITUTE OF CHEMICAL TECHNOLOGY PRAGUE CZE, vol. 56, no. 1, 2012, pages 76 - 84, XP002811986 *
POWDER DIFFR., vol. 19, no. 1, 2004, pages 40 - 44
STANEK T ET AL: "The influence of phosphorous pentoxide on the phase composition and formation of Portland clinker", MATERIALS CHARACTERIZATION, ELSEVIER, NEW YORK, NY, US, vol. 60, no. 7, 1 July 2009 (2009-07-01), pages 749 - 755, XP026109068, ISSN: 1044-5803, [retrieved on 20081130], DOI: 10.1016/J.MATCHAR.2008.11.013 *

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